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1、(10)申请公布号 CN 103187106 A (43)申请公布日 2013.07.03 CN 103187106 A *CN103187106A* (21)申请号 201110446546.6 (22)申请日 2011.12.28 G21B 1/11(2006.01) G21B 1/13(2006.01) (71)申请人 核工业西南物理研究院 地址 610041 四川省成都市武侯区二环路南 三段三号 (72)发明人 罗天勇 钟原 (74)专利代理机构 核工业专利中心 11007 代理人 高尚梅 (54) 发明名称 一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实 验包层模块 (57) 摘要 本发明属。
2、于实验包层模块 (TBM) 技术领域， 具体涉及一种可以降低实验包层模块中的铁磁性 材料引起的环向磁场波纹度的低环场波纹度的国 际热核聚变实验堆实验包层模块。实验包层模块 的前端结构包括第一壁、 氚增殖区、 上下盖板和 隔架的材料都采用 RAFM 钢 ( 低活性铁素体 / 马 氏体钢 ) 作为结构材料 ； 实验包层模块后板采用 非铁磁性材料 316LN 材料作为主体结构材料 ； 前 端结构与后板之间的界面连接采用中间过渡层结 构， 该中间过渡层在工况温度为 300 400时 为镍合金， 工况温度为 400 500时为镍合金 和 316LN 材料的复合材料层。本发明大幅降低了 TBM 模块对 I。
3、TER 环向场波纹度的影响 ； 中间过渡 层构件设计中采用镍合金作为中间过渡层解决了 RAFM 钢与 316LN 钢的异材连接问题， 效果明显。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103187106 A CN 103187106 A *CN103187106A* 1/2 页 2 1. 一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 实验包层模块的前端结构 包括第一壁 (1)、 氚增殖区 (2)、 上下盖板 (4) 和隔架 (5)。
4、 的材料都采用 RAFM 钢作为结构 材料 ； 其特征在于 ： 实验包层模块后板 (3) 采用非铁磁性材料 316LN 材料作为主体结构材 料 ； 前端结构与后板 (3) 之间的界面连接采用中间过渡层结构， 该中间过渡层在工况温度 为 300 400时为镍合金， 工况温度为 400 500时为镍合金和 316LN 材料的复合材料 层。 2. 如权利要求 1 所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其特 征在于 ： 中间过渡层设置在第一壁 (1)、 氚增殖区 (2)、 上下盖板 (4) 和隔架 (5) 上， 分别在 以上各部件与后板的管道接口处 (6)， 该中间过渡层为镍合金与。
5、 316LN 材料的梯度复合渐 变层。 3. 如权利要求 2 所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其特 征在于 ： 镍合金与316LN材料的梯度复合渐变层， 在沿从前端结构到后板(3)的方向上由三 部分组成， 分别是厚度为 2mm 的纯镍合金层、 厚度为 2mm 复合层、 厚度为 1mm 纯 316LN 材料 层 ； 其中在复合层中， 在沿从前端结构到后板 (3) 的方向上， 镍合金所占的摩尔分数的变化 梯度为 -50 /mm， 316LN 材料所占的摩尔分数的变化梯度为 50 /mm。 4. 如权利要求 1 所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其特。
6、 征在于 ： 中间过渡层设置在后板上与第一壁(1)、 氚增殖区(2)、 上下盖板(4)和隔架(5)进 行管道连接的部位， 由RAFM钢层、 镍合金层、 镍合金与316LN材料的复合材料层、 316LN材料 层构成 ； 中间过渡层上的 RAFM 钢层与第一壁 (1)、 氚增殖区 (2)、 上下盖板 (4) 和隔架 (5) 进行管道连接， 316LN 材料层与后板主体结构连接。 5. 如权利要求 4 所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其特 征在于 ： 中间过渡层在沿从前端结构到后板 (3) 的方向上由四部分组成， 分别是厚度为 1mm 的 RAFM 钢层， 厚度为 2mm 。
7、的镍合金层， 厚度为 2mm 的 RAFM 钢与镍合金复合层， 厚度为 1mm 的镍合金层。 6. 如权利要求 1 5 所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其特征在于 ： RAFM钢为一种由Fe、 Cr、 V、 Mn、 W和Ta元素组成的低活性铁素体/马氏体钢， 各 元素成分质量百分比为 ： Fe 占 86以上， Cr 在 7.5 9.5， V 在 0.1 0.3， W 在 1.0 2.0， Mn 在 0.1 0.6， Ta 在 0.01 0.3。 7. 如权利要求 1 所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其特 征在于 ： RAFM 钢是以下任意一种。
8、型号 ： 核工业西南物理研究院的 CLF-1、 中科院合肥等离子 所的 CLAM、 欧盟 F4E 的 Eurofer 和日本 JAEA 的 F82H。 8. 如权利要求 1 所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其特 征在于 ： 镍合金中各元素成分质量百分比为 ： Ni 在 50.0 55.0， Cr 在 17.0 21.0， Mo 在 2.8 3.3， Nb+Ta 在 4.75 5.50， Ti 在 0.65 1.15， Al 在 0.20 0.80， C 小于 0.08， Mn 小于 0.35， Si 小于 0.35， P 小于 0.015， S 小于 0.015， C。
9、o 小于 0.1， B 小于 0.006， Cu 小于 0.30， 其余为 Fe。 9. 如权利要求 1 所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其特 征在于 ： 镍合金是以下任意一种型号 ： Inconel718、 Nimonic 80A、 GH4169。 10. 如权利要求 1 所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其 权 利 要 求 书 CN 103187106 A 2 2/2 页 3 特征在于 ： 316LN 材料选用 SS 316L(N)-IG 型号的材料， 其中各元素成分质量百分比为 ： Ni 在 12.0-12.5之间， Cr 在 17.0-。
10、18.0之间， Mo 在 2.3-2.7之间， Mn 在 1.6-2.0之间， Nb+Ta 小于 0.15之间， Ti 小于 0.1， C 小于 0.03， Si 小于 0.5， P 小于 0.025， S 小 于 0.01， Co 小于 0.05， B 小于 0.001， Cu 小于 0.30， N 在 0.06-0.17之间， 其余为 Fe。 权 利 要 求 书 CN 103187106 A 3 1/5 页 4 一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块 技术领域 0001 本发明属于国际热核聚变实验堆(ITER)的实验包层模块(TBM)技术领域， 具体涉 及一种可以降低实验包层模块。
11、中的铁磁性材料引起的环向磁场波纹度的低环场波纹度的 国际热核聚变实验堆实验包层模块。 背景技术 0002 国际热核聚变实验堆 (ITER) 计划是规划建设中的一个为了验证全尺寸可控核聚 变技术的可行性而设计的国际磁约束托克马克实验装置。实验包层模块 (TBM) 是 ITER 国 际合作组织各成员国自行发展、 在 ITER 上开展物理和工程实验的部件， 用来模拟和测试与 未来聚变堆包层相关的技术。 0003 实验包层模块将采用一种铁磁性材料低活性铁素体 / 马氏体钢 (RAFM) 作为 结构材料， 主要是考虑到它优异的抗中子辐照性能。按照 ITER 计划， 将有六个采用铁磁性 的 RAFM 作为。
12、结构材料的 TBM 模块被安装在 ITER 环向场线圈之间的水平窗口内， 而这会对 ITER环向场引入较大的扰动， 也就是增大了ITER环向磁场的波纹度， 进一步影响ITER物理 目标的实现。 0004 国外托克马克装置上的一些波纹度试验显示总体环向场波纹度大于 0.5会显著 影响等离子体高约束模的实现， 比如会显著降低等离子体环向旋转速度、 约束时间等。 为了 解决 TBM 对波纹度影响的问题， ITER 从确保 ITER 物理目标实现的角度对 TBM 设计角度提 出了三种对策 ： 一、 将 TBM 铁磁性材料质量减少到 650kg 左右 ； 二、 后移 TBM 位置 ； 三、 采用 补偿线。
13、圈。其中后移 TBM 位置， 对减少波纹度影响作用非常有限， 且会导致中子通量大幅 下降， 使 TBM 失去价值 ； 而采用补偿线圈将带来一系列的工程技术问题， 解决的可能性比较 小。 而目前各国的TBM模块的RAFM设计质量都在1吨以上， 比如欧洲的TBM模块RAFM质量 为 1.3 吨左右， 日本的 TBM 模块 RAFM 质量为 1.8 左右， 中国的 TBM 模块 RAFM 质量也在 1.4 吨以上， 将 TBM 铁磁性材料质量减少到 650kg 需要对 TBM 模块的构造和设计进行改进。 0005 通常固态 TBM 模块由内含冷却管道的 U 形第一壁、 上下或左右盖板和格板、 氚增 。
14、殖区 ( 欧洲采用增殖单元， 中国采用氚增殖区， 日本采用球床分区 )、 后板组成， 中国将用于 TBM 参试的固态增殖剂 TBM(CN HCCB TBM) 的具体结构可参考实用新型专利说明书 用于氚 增殖和能量提取的实验包层测试模块 ( 专利号为 ： 201020581226.2)。其中后板起到分流 和支撑的作用， 也是 TBM 模块中铁磁性物质使用最多的部分， 但据计算， 此处的中子辐照对 材料造成的损伤很小， 在整个 ITER 满功率运行过程中， 小于 0.22dpa， 该辐照损伤是在一般 316L钢的抗辐照能力范围内， 因此此处采用抗中子辐照的RAFM钢意义不大。 因此可以考虑 在后板。
15、采用非铁磁性的 316LN 代替铁磁性的 RAFM， 但是用非铁磁性的 316LN 代替铁磁性的 RAFM 的技术方案中 316LN 与 RAFM 的异材连接问题一直难以解决。 发明内容 0006 本发明的目的是提供一种在不对现有 TBM 模块整体设计进行大幅改动的基础上 说 明 书 CN 103187106 A 4 2/5 页 5 减少 TBM 铁磁性物质的使用， 从而降低 TBM 引起的托克马克装置环向磁场波纹度， 满足 TBM 功能要求的新型国际热核聚变实验堆实验包层模块。 0007 为了实现这一目的， 本发明的技术方案是一种低环场波纹度的国际热核聚变实验 堆实验包层模块， 实验包层模块。
16、的前端结构包括第一壁、 氚增殖区、 上下盖板和隔架的材料 都采用 RAFM 钢 ( 低活性铁素体 / 马氏体钢 ) 作为结构材料 ； 实验包层模块后板采用非铁磁 性材料 316LN 材料作为主体结构材料 ； 前端结构与后板之间的界面连接采用中间过渡层结 构， 该中间过渡层在工况温度为 300 400时为镍合金， 工况温度为 400 500时为镍 合金和 316LN 材料的复合材料层。 0008 进一步的， 如上所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其中 ： 中间过渡层设置在第一壁、 氚增殖区、 上下盖板和隔架上， 分别在以上各部件与后板 的管道接口处， 该中间过渡层为镍合金。
17、与 316LN 材料的梯度复合渐变层。 0009 进一步的， 如上所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其中 ： 镍合金与 316LN 材料的梯度复合渐变层， 在沿从前端结构到后板的方向上由三部分 组成， 分别是厚度为 2mm 的纯镍合金层、 厚度为 2mm 复合层、 厚度为 1mm 纯 316LN 材料层 ； 其中在复合层中， 在沿从前端结构到后板的方向上， 镍合金所占的摩尔分数的变化梯度 为 -50 /mm， 316LN 材料所占的摩尔分数的变化梯度为 50 /mm。 0010 进一步的， 如上所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其中 ： 中间过渡。
18、层设置在后板上与第一壁、 氚增殖区、 上下盖板、 隔架进行管道连接的部位， 由 RAFM 钢层、 镍合金层、 镍合金与 316LN 材料的复合材料层、 316LN 材料层构成 ； 中间过渡 层上的 RAFM 钢层与第一壁、 氚增殖区、 盖板、 隔架进行管道连接， 316LN 材料层与后板主体 结构连接。 0011 进一步的， 如上所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其中 ： 中间过渡层在沿从前端结构到后板的方向上由四部分组成， 分别是厚度为 1mm 的 RAFM钢层， 厚度为2mm的镍合金层， 厚度为2mm的RAFM钢与镍合金复合层， 厚度为1mm的镍 合金层。 0012。
19、 进一步的， 如上所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其中 ： RAFM 钢为一种由 Fe、 Cr、 V、 Mn、 W 和 Ta 元素组成的低活性铁素体 / 马氏体钢， 各元 素成分质量百分比为 ： Fe 占 86以上， Cr 在 7.5 9.5， V 在 0.1 0.3， W 在 1.0 2.0， Mn 在 0.1 0.6， Ta 在 0.01 0.3。 0013 进一步的， 如上所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其中 ： RAFM 钢是以下任意一种型号 ： 核工业西南物理研究院的 CLF-1、 中科院合肥等离子所 的 CLAM、 欧盟 F4E 。
20、的 Eurofer 和日本 JAEA 的 F82H。 0014 进一步的， 如上所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其中 ： 镍合金中各元素成分质量百分比为 ： Ni在50.055.0， Cr在17.021.0， Mo在 2.8 3.3， Nb+Ta 在 4.75 5.50， Ti 在 0.65 1.15， Al 在 0.20 0.80， C 小于 0.08， Mn 小于 0.35， Si 小于 0.35， P 小于 0.015， S 小于 0.015， Co 小于 0.1， B 小于 0.006， Cu 小于 0.30， 其余为 Fe。 0015 进一步的， 如上所述的。
21、一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其中 ： 镍合金是以下任意一种型号 ： Inconel718、 Nimonic 80A、 GH4169。 说 明 书 CN 103187106 A 5 3/5 页 6 0016 进一步的， 如上所述的一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 其中 ： 316LN 材料选用 SS 316L(N)-IG 型号的材料， 其中各元素成分质量百分比为 ： Ni 在 12.0-12.5之间， Cr 在 17.0-18.0之间， Mo 在 2.3-2.7之间， Mn 在 1.6-2.0之间， Nb+Ta 小于 0.15之间， Ti 小于 0.1，。
22、 C 小于 0.03， Si 小于 0.5， P 小于 0.025， S 小 于 0.01， Co 小于 0.05， B 小于 0.001， Cu 小于 0.30， N 在 0.06-0.17之间， 其余为 Fe。 0017 采用本发明技术方案的低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块中 ： (1)TBM 模块后板采用非铁磁性的 316LN 钢代替铁磁性的 RAFM 钢作为结构材料， 大幅降低 了 TBM 模块对 ITER 环向场波纹度的影响 ； (2) 中间过渡层构件设计中采用镍合金作为中间 过渡层解决了 RAFM 钢与 316LN 钢直接连接由于碳扩散问题 (RAFM 钢中碳含量为 0。
23、.11， 316LN 中碳含量为 0.03， 直接连接会造成连接处两侧局部脱碳和局部富碳， 从而影响连 接处的力学性能， 镍合金中碳含量在0.08， 介于RAFM和316LN之间， 镍元素本身具有阻止 碳扩散的作用 )， 并缓解了 RAFM 钢与 316LN 钢的热膨胀系数不匹配带来的热应力问题 ( 在 TBM的工况温度范围内RAFM的线热膨胀率在1210-6/左右， 316LN的线热膨胀率在17 1810-6/， 镍合金的线热膨胀率在 1410-6/左右， 正好介于 RAFM 与 316LN 之间 ) ； (3) 中间过渡层构件设计中采用镍合金和 316LN 的线性渐变过渡层从根本上解决了 。
24、RAFM 钢以 及镍合金与316LN钢的热膨胀系数差带来的热应力问题。 (4)TBM模块后板中涉及大量提氚 管道与氦冷却管道的交叉， 而 316LN 的氚渗透率比 RAFM 低一个数量级， 采用 316LN 作为后 板结构材料， 可以有效地减少TBM提氚管道中的氚向冷却介质中的渗透， 从而提高TBM的氚 增殖经济性。 附图说明 0018 图 1 为中国固态增殖剂实验包层模块 (CN HCCB TBM) 的结构示意图。 0019 图中 1 为第一壁 ； 2 为氚增殖区 ； 3 为后板 ； 4 为上下盖板 ； 5 为隔架 ； 6 为第一壁、 氚增殖区、 隔架与后板的连接管道口。 具体实施方式 00。
25、20 下面结合附图对本发明一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块 进行详细说明。 0021 如图 1 所示， 本发明一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块， 实 验包层模块的前端结构包括第一壁 1、 氚增殖区 2、 上下盖板 4 和隔架 5 的材料都采用 RAFM 钢 ( 低活性铁素体 / 马氏体钢 ) 作为结构材料 ； 实验包层模块后板 3 采用非铁磁性材料 316LN 材料作为主体结构材料 ； 前端结构与后板 3 之间的界面连接采用中间过渡层结构， 该 中间过渡层在工况温度为 300 400时为镍合金， 工况温度为 400 500时为镍合金和 316LN 材料的复合材料。
26、层。 0022 中间过渡层设置在第一壁 1、 氚增殖区 2、 盖板 4 和隔架 5 上， 分别在以上各部件与 后板的管道接口处 6， 该中间过渡层为镍合金与 316LN 材料的梯度复合渐变层。在沿从前 端结构到后板 3 的方向上由三部分组成， 分别是厚度为 2mm 的纯镍合金层、 厚度为 2mm 复合 层、 厚度为1mm纯316LN材料层 ； 其中在复合层中， 在沿从前端结构到后板3的方向上， 镍合 说 明 书 CN 103187106 A 6 4/5 页 7 金所占的摩尔分数的变化梯度为-50/mm， 316LN材料所占的摩尔分数的变化梯度为50 /mm。 0023 中间过渡层还可以设置在后。
27、板上与第一壁 1、 氚增殖区 2、 上下盖板 4、 隔架 5 进行 管道连接的部位， 由 RAFM 钢层、 镍合金层、 镍合金与 316LN 材料的复合材料层、 316LN 材料 层构成 ； 中间过渡层上的 RAFM 钢层与第一壁 1、 氚增殖区 2、 上下盖板 4、 隔架 5 进行管道连 接， 316LN材料层与后板主体结构连接。 中间过渡层在沿从前端结构到后板3的方向上由四 部分组成， 分别是厚度为 1mm 的 RAFM 钢层， 厚度为 2mm 的镍合金层， 厚度为 2mm 的 RAFM 钢 与镍合金复合层， 厚度为 1mm 的镍合金层。 0024 RAFM 钢为一种由 Fe、 Cr、 V。
28、、 Mn、 W 和 Ta 元素组成的低活性铁素体 / 马氏体钢， 各元 素成分质量百分比为 ： Fe 占 86以上， Cr 在 7.5 9.5， V 在 0.1 0.3， W 在 1.0 2.0， Mn 在 0.1 0.6， Ta 在 0.01 0.3。可以是以下任意一种型号 ： 核工业西南物 理研究院的CLF-1、 中科院合肥等离子所的CLAM、 欧盟F4E的Eurofer和日本JAEA的F82H。 镍合金中各元素成分质量百分比为 ： Ni在50.055.0， Cr在17.021.0， Mo在2.8 3.3， Nb+Ta在4.755.50， Ti在0.651.15， Al在0.200.80，。
29、 C小于0.08， Mn 小于 0.35， Si 小于 0.35， P 小于 0.015， S 小于 0.015， Co 小于 0.1， B 小于 0.006， Cu 小于 0.30， 其余为 Fe。可以是以下任意一种型号 ： Inconel718、 Nimonic80A、 GH4169。316LN 材料选用 SS 316L(N)-IG 型号的材料， 其中各元素成分质量百分比为 ： Ni 在 12.0-12.5之间， Cr 在 17.0-18.0之间， Mo 在 2.3-2.7之间， Mn 在 1.6-2.0之间， Nb+Ta 小于 0.15之间， Ti 小于 0.1， C 小于 0.03， 。
30、Si 小于 0.5， P 小于 0.025， S 小 于 0.01， Co 小于 0.05， B 小于 0.001， Cu 小于 0.30， N 在 0.06-0.17之间， 其余为 Fe。以中国固态增殖剂实验包层模块 (CN HCCB TBM) 为例 0025 实施例 1 0026 本发明为一种减少 CN HCCB TBM 中铁磁性结构材料 CLF-1 含量的方法， 目的在于 在满足 CN HCCB TBM 功能要求， 不对现有 CN HCCB TBM 整体设计进行大幅改动的基础上减 少 CN HCCB TBM 铁磁性物质的使用， 从而降低 CNHCCB TBM 引起的 ITER 磁约束装置。
31、环向磁 场波纹度。 0027 具体技术方案包括 ： 0028 一、 CN HCCB TBM 后板采用非铁磁性材料 SS 316LN-IG 代替 CLF-1 作为结构材料 ； 0029 二、 CN HCCB TBM 的第一壁 1、 氚增殖区 2、 上下盖板 4、 隔架 5 等仍然采用 CLF-1 作 为结构材料 ； 0030 三、 在 CN HCCB TBM 第一壁 1、 氚增殖区 2、 上下盖板 4、 隔架 5 分别与后板 3 的 管道接口处 6 引入中间过渡层结构， 该中间过渡层为 Inconel718 层、 Inconel718 与 SS 316LN-IG 的梯度复合渐变层组成， 具体步骤。
32、为 ： 首先对相关管道接口进行表面处理， 由砂 纸抛光并且用有机溶剂清洗干净， 其次将 Inconel718 粉末按照氦冷却管道出口的二维 轮廓信息沉积在管道接口的 CLF-1 钢表面上。当 Inconel718 层高度达到 2mm， 启动 SS 316LN-IG 粉末送料口， 逐步减少 Inconel718 的送料， 增加 SS 316LN-IG 粉末送料， 形成厚 度为 2mm 的 316LN 与 Inconel718 的混合过渡层， 最终过渡至厚度为 1mm 的纯 SS 316LN-IG 粉末沉积。混合过渡层中， 在沿从前端结构到后板 3 的方向上， 镍合金所占的摩尔分数的变 化梯度为 。
33、-50 /mm， 316LN 材料所占的摩尔分数的变化梯度为 50 /mm， 可知 Inconel718 说 明 书 CN 103187106 A 7 5/5 页 8 的物质量百分比即摩尔分数为 50， SS 316LN-IG 的物质量百分比即摩尔分数为 50。 Inconel718 与 SS 316LN-IG 的梯度复合渐变层对降低热应力的贡献是 ： 316LN 钢一侧热应 力降低 47.03， RAFM 钢一侧热应力降低 29.69。 0031 四、 对管道接口 6 进行必要的抛光和热处理， 将相关管道接口已经引入了中间过 渡层结构的第一壁 1、 氚增殖区 2、 上下盖板 4、 隔架 5 。
34、分别与后板 3 实现连接。 0032 通过以上方法， CN HCCB TBM 的铁磁性材料用量由原来的 1.44 吨降至 720 公斤， 由 CN HCCB TBM 引起的 ITER 环向场波纹度从原来的 1.0降到 0.57。 0033 实施例 2 0034 本发明的一种减少 CN HCCB TBM 中铁磁性结构材料 CLF-1 含量的方法， 目的在于 在满足 CN HCCB TBM 功能要求， 不对现有 CN HCCB TBM 整体设计进行大幅改动的基础上减 少CN HCCB TBM铁磁性物质的使用， 从而降低CNHCCB TBM引起的托克马克装置环向磁场波 纹度。 0035 具体措施包括。
35、 ： 0036 一、 采用粉末冶金方法制备 Inconel718 与 SS 316LN-IG 按摩尔比为 1 1 的均匀 混合的复合材料， 并轧制成 1-3mm 的板 ； 0037 二、 采用真空热扩散工艺轧制依次由 CLF-1 层、 Inconel718 层、 Inconel718 与 SS 316LN-IG 复合层、 SS 316LN-IG 层四层构成的多层复合板 ； 其中 CLF-1 层 1mm 厚， Inconel718 层 2mm 厚， Inconel718 与 SS 316LN-IG 复合层 2mm 厚， SS 316LN-IG 层 1mm 厚 ； 0038 三、 用以上提到的多层。
36、复合板为材料加工 CN HCCB TBM 后板 3 上与第一壁 1、 氚增 殖区 2、 上下盖板 4、 隔架 5 进行管道连接的部位中， CLF-1 层与第一壁 1、 氚增殖区 2、 上下 盖板 4、 隔架 5 相连接 ； SS 316LN-IG 层与后板的主体部件连接 ； 0039 四、 后板的主体部件采用 SS 316LN-IG 作为结构材料。 0040 通过以上方法， CN HCCB TBM 的铁磁性材料用量由原来的 1.44 吨降至 750 公斤， 由 CN HCCB TBM 引起的 ITER 环向场波纹度从原来的 1.0降到 0.6。 说 明 书 CN 103187106 A 8 1/1 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103187106 A 9 。